Разработка и научное обоснование способа обжарки зерен кофе перегретым паром

• Автор: Зотов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 210 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Г л а в а 1. Современное состояние теории, техники и технологии

обжарки зерен кофе питания

1.1. Системная оценка кофе как объекта исследования, его свойства и характеристики.

1.2. Краткий обзор техники и технологии обжаривания кофе

1.3. Технологические основы процесса обжаривания кофе

1.4. Анализ основных закономерностей процесса обжарки

1.5. Обоснование использования перегретого пара для обжаривания кофе

1.6. Анализ литературного обзора и задачи исследования

Г л а в а 2. Исследование процесса обжарки зерен кофе
перегретым паром атмосферного давления
2.1. Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов.
2.2. Многофакторный статистический анализ процесса
обжарки зерен кофе
2.2.1. Обоснование выбора и пределов изменения входных факторов.
2.2.2. Оптимизация процесса обжарки кофе
2.3. Исследование гидродинамики псевдоожиженного слоя
зерен кофе при обжарке перегретым паром.
2.4. Исследование кинетики процесса обжарки кофе
Г л а в а 3. Математическое моделирование процесса обжарки
зерен кофе перегретым паром.
3.1. Постановка задачи
3.2. Модель объекта процесса обжарки
3.3. Механизмы переноса теплоты и вещества в процессе обжарки зерен кофе.
3.4. Математическая модель процесса обжарки зерен кофе перегретым паром
3.5. Конечноразностная схема реализации модели обжарки
зерен кофе
3.6. Результаты моделирования процесса обжарки зерен кофе
на ЭВМ.
Г л а в а 4. Комплексная оценка кофе, как объекта исследования.
4.1. Исследование качественных показателей жареного кофе 3 Исследование зерен кофе методом дифференциально
4.2. термического анализа.
4.3. Хроматографический анализ летучих компонентов кофе, образующихся при обжарке
Г л а в а 5. Разработка конструкции обжарочного аппарата и способов автоматического управления процессом обжарки зерен кофе
5.1. Разработка обжарочного аппарата.
5.2. Разработка способа автоматического управления
процессом обжарки кофе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Результаты работы демонстрировались на -й межрегиональной выставке «Продторг» (- марта г. VII межрегиональной выставке «Агропром» (5-7 июня г. Продторг» (- марта г. Представленная диссертационная работа обобщает новые результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса обжарки зерен кофе перегретым паром, проведенных непосредственно автором и при его участии под руководством д. A.A. Шевцова. Автор выражает огромную благодарность за плодотворное сотрудничество Органу сертификации и стандартизации пищевых продуктов при ВГТА, кафедре неорганической химии в лице доцента этой кафедры И. В. Кузнецовой и проф. А.Н. Ост-рикову за консультации в области теории, техники и технологии обработки пищевых продуктов перегретым паром. Глава 1. Кофе — это семена кофейного дерева рода Coffea семейства Rubiacede. Род Coffea насчитывает до видов кофейных деревьев, из которых только два вида — кофе аравийский {Arabica) и робуста {Robusta) — культивируют с промышленной целью. В значительно меньших размерах культивируют кофе кане-фора, либерийский (. Liberica), зензибарский и др. Аравийское кофейное дерево (С. Arabica) культивируется в Центральной Африке (от юга Эфиопии до озера Виктория-Нианца), в Южной Америке (Бразилия, Колумбия, Гватемала), в Азии (Индия, Йемен). Это — вечнозеленое дерево высотой 6. Семена имеют однородный красивый зеленый цвет с синеватым или синевато-серым оттенком. Имеется много разновидностей аравийского кофейного дерева, но все они отличаются большой выносливостью к низким температурам и произрастают преимущественно в местностях, расположенных над уровнем моря . Коста-Рика, Гватемала, Кения и др. Этот вид кофейного дерева очень распространен — более % мировой продукции кофе составляют семена вида арабика, отличающиеся нежным, приятным вкусом и тонким кофейным ароматом. Робуста растет на высоте от 0 м над уровнем моря и более устойчива к изменениям температурного режима и количества осадков. Плантации не требуют большого ухода и отличаются высокой урожайностью. Плоды робусты содержат много кофеина. Робусту используют в основном для производства растворимого кофе, а также в сортовых смесях из-за более низкой стоимости. Арабика растет не ниже 0 м над уровнем моря и чувствительна к любым изменениям климатических условий. Плантации располагаются на горных склонах, что усложняет удобрение и обрезку деревьев, сбор и транспортировку урожая. Плоды арабики содержат больше ароматических масел и в два раза меньше кофеина, чем плоды робусты. Лучшие зерна дают разновидности арабики типика, бурбон и марагоджип. Кофе растет в мягком экваториальном климате с умеренными осадками и обилием солнечного света. Большое значение для качества кофе имеет высота, на которой расположена плантация. Лучшие зерна арабики - specialty coffees - требуют особых климатических условий: высота . Зерна приобретают твердую консистенцию и насыщенный букет. В странах Центральной Америки - например, в Гватемале и Коста-Рике, кофе классифицируют именно по высоте произрастания (стандарт alt иг a, SHB - strictly hard bean и SHG - strictly high grown). Такие зерна выдерживают темную обжарку, которая наилучшим образом выявляет особенности их букета. Зерна кофе представляют собой косточки ягод кофе, то есть семена кофейных деревьев. Кофейное зерно окружено четырьмя оболочками: плотной блестящей наружной кожицей, мякотыо, жесткой оболочкой-капсулой, в которую заключены оба зерна, а также тонкой серебристой пленкой, покрывающей каждое зерно. Цвет зерен может различаться от бледно-изумрудного и сине-зеленого до блекло-коричневого у зерен, прошедших длительное хранение или декофеи-нацию. Средняя величина необжаренного зерна - около 7 мм, но этот показатель зависит от места и условий произрастания. Некоторые виды зерен превосходят обычные по размеру - например, марагоджип («слоновые бобы») - в 2 раза, Кения АА и Колумбия Супремо - в 1,5 раза. Specialty coffees - отборные зерна арабики с самых известных плантаций мира []. Сбор урожая зерен кофе осуществляется натуральным, ручным и механизированным способами.